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一项新研究揭示了与ASD的社交和行为异常有关的大脑回路

导读达拉斯-2020年7月14日-由UT西南研究人员领导的团队确定了大脑回路在自闭症谱系障碍(ASD)的功能失调的社交,重复和不灵活的行为差异中起关键

达拉斯-2020年7月14日-由UT西南研究人员领导的团队确定了大脑回路在自闭症谱系障碍(ASD)的功能失调的社交,重复和不灵活的行为差异中起关键作用。该发现于本周在线发表在《自然神经科学》上,可能会导致针对这些相对普遍的疾病的新疗法。

疾病控制与预防中心估计,美国54名儿童中大约有1名患有ASD,这是由遗传和环境因素共同导致的广泛的神经发育疾病。医学博士Peter Tsai说,尽管研究人员已经发现了一些导致ASD的关键基因和途径,但对这些疾病的内在生物学仍知之甚少。,是UT西南医学中心神经病学和神经治疗学,神经科学,儿科和精神病学系的助理教授,并且是彼得·奥唐纳小脑研究所的成员。

但是,蔡说,与ASD功能障碍有关的一个关键大脑区域是小脑,它是脊椎动物后脑的一部分,占人体所有神经元的四分之三,并且传统上与运动控制有关。蔡和他的同事们最近的研究表明,抑制小脑区域称为Rcrus1的活性可以引起改变的社交和重复/不灵活的行为,让人联想到小鼠的ASD。他们的工作还发现,刺激该区域可以挽救与ASD相关的模型中的社交行为,但无法改善重复性或僵化的行为。总之,这些研究表明,小脑的其他区域也可能调节重复和/或不灵活的行为。

此外,这些小脑区域如何调节这些与ASD相关的行为仍然未知。为了了解有关控制这些行为的大脑电路的更多信息,蔡和他的同事们与经过基因工程处理的小鼠一起工作,以降低浦肯野细胞的活性,浦肯野细胞是一种能够降低其他大脑区域活动的专门细胞。当他们检查大脑其他部位的活动时,他们发现内侧前额叶皮层(mPFC)(先前与ASD有关的另一个区域)的活动增加。行为测试表明,这些动物表现出特征性的社交和重复/不灵活的行为,使人联想到ASD。当研究人员抑制这些动物中的mPFC活性时,社交障碍和重复/不灵活的行为都会得到改善。

由于小脑和mPFC位于大脑的相对两端,因此Tsai和他的同事使用显微镜成像来追踪这些区域之间的联系。他们在这些动物中特别发现了Rcrus1和mPFC之间的联系,Rcrus1活性降低导致mPFC活性增加。进一步的研究表明,在这些特定的小鼠中,该区域的连通性不仅受到破坏。它也存在于94个带有自闭症相关突变的不同小鼠品系中的约三分之一,以及两个独立的ASD人群中。

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